Энергаз2
Аналитика - Оборудование и технологии

Чернобыль можно оживить


09.02.15 08:09
Чернобыль можно оживить В результате происходящих в Украине процессов доля электроэнергии, вырабатываемой атомными электростанциями, выросла с 49% до 68%. Но, к сожалению, произошло это прежде всего потому, что угольная промышленность из-за событий на Востоке ушла в летаргический сон.

Основной проблемой является то, что Украина лишь реагирует на новые, как правило, негативные, реалии. Выход из такой ситуации, как это ни странно, в еще большем увеличении количества перемен. В первую очередь, конечно же речь идет о необходимости наращивать энергетическую независимость страны. В идеале, безусловно, нужно говорить о собственном ядерно-топливном цикле. Но помимо этого нужно думать и о многом другом:
• о диверсификации источников поставок урана в Украину и отказе от покупки топлива (в виде ТВС) у России. Сегодня уже рассматриваются варианты покупки австралийского урана, стоимость которого получается в 3 раза дешевле, чем у добываемого шахтным методом в Украине, тем более, что на собственном уране мы способны обеспечить лишь треть потребностей АЭС. Готов говорить о сотрудничестве в сфере поставок урана и Казахстан. Помимо этого, уже в апреле 2015 г. после проведения планово-предупредительного ремонта в реактор Южно-Украинской АЭС будут загружены 42 сборки модернизированного ядерного топлива ТВС-WR от американо-японской компании Westinghouse. Предполагается, что Westinghouse будет поставлять свои ТВС в Украину до 2020 г.
• о скорейшей постройке ЦХОЯТ (а это не меньше трех лет с момента начала физических работ). Далеко не факт, что в ближайшее время Украина будет в состоянии продолжать сотрудничество с Россией в сфере обращения с отработавшим ядерным топливом. До настоящего времени мы за 200 млн. долларов в год отправляли свое ОЯТ в Россию, чтобы получить обратно радиоактивные отходы.Такое положение вещей, мягко говоря, выглядит странным. Кроме того, стоит учитывать, что при подписании контракта с компанией Holtec International, исполнителем проекта ЦХОЯТ, речь не шла о тепловыделяющих сборках «Westinghouse», а при массовом использовании ТВС «Westinghouse» уже через 6-7 лет образуется ОЯТ, которое РФ технологически не сможет принять на переработку. Изменения в проект ЦХОЯТ - это дополнительное увеличение объемов работ, стоимости и сроков его реализации, которые необходимо учитывать уже сегодня.
• о скорейшей достройке 3-го и 4-го блоков Хмельницкой АЭС (с реакторной установкой ВВЭР-1000, проектной и научно-технической документацией на которую владеет Чехия). Представители НАЭК «Энергоатом» уже рассматривают варианты западного финансирования проекта в обмен на долгосрочные контракты на экспорт электроэнергии с новых энергоблоков в Европу.
• о строительстве новой современной атомной электростанции на промышленной площадке Чернобыльской АЭС.
На последнем пункте хотелось бы остановиться подробнее. Прежде всего необходимо сказать, что речь ни в коей мере не идет об «оживлении» нелепо, вопреки принципам экономической целесообразности, остановленных 1-3-го блоков ЧАЭС. Во-первых потому, что эксплуатация данных энергоблоков в сверхпроектный срок может быть небезопасной. Во-вторых, потому, что возобновление работы реакторов типа РБМК категорически исключается по политическим причинам. И, наконец, просто потому, что процесс вывода из эксплуатации зашел уже слишком далеко. Не рассматривается и достройка 5 и 6 блоков, поскольку строительные конструкции и технологически и физически устарели. Мы говорим о строительстве безопасной атомной электростанции с нуля, возможно, с реакторами, способными «дожигать» отходы (долгосуществующие РАО - трансурановые элементы) и вырабатывать на этом дополнительную электроэнергию. Речь может идти о реакторах CANDU и технологии DUPIC (прямое использование ОЯТ реакторов PWR/ВВЭР в реакторах типа CANDU). Но прежде чем переключаться на технические моменты строительства ядерного объекта, давайте рассмотрим, в чем же преимущества площадки Чернобыльской АЭС по сравнению с любыми другими возможными вариантами:
• Площадка Чернобыльской АЭС имеет развитую инфраструктуру, которая будет функционировать еще многие десятилетия (а возможно, и столетия) для нужд снятия с эксплуатации объекта Укрытия. Её использование для строительства новых энергоблоков и других объектов поможет снизить затраты. 
• Строительство ядерных объектов, как правило, вызывает социальную напряженность населения, проживающего в районах строительства. В зоне отчуждения отсутствует население, что сводит к минимуму как социальную напряженность, так и радиологические риски для жителей территории. 
• Имеется современный монопрофильный город-спутник АЭС (Славутич), жители которого (25 тысяч человек) непосредственно связаны с атомной энергетикой. Строительство нового ядерного объекта спасет город от медленного умирания, которое практически неизбежно после вывода ЧАЭС из эксплуатации. 
• Чернобыльская АЭС, несмотря на неработающие блоки, обслуживает и продолжит обслуживать неограниченный срок открытое распредустройство (ОРУ) на 110, 330 и 750 кВт, являющееся элементом единой энергосистемы Украины.
• Персонал ЧАЭС обладает опытом работ в области атомной энергетики (эксплуатация ядерных установок, обращение с РАО и ОЯТ), а также в реализации крупномасштабных проектов (в том числе строительство ядерных установок и объектов по обращению с РАО).
• Персонал ЧАЭС обладает опытом эксплуатации реакторов типа РБМК, которые по нейтронно-физическим характеристикам и особенностям эксплуатации имеют много общего с реакторами типа CANDU.
• Уже принято решение о создании в зоне отчуждения централизованного хранилища ОЯТ АЭС Украины, которое согласно законодательству должно стать частью комплекса обращения с ОЯТ Чернобыльской АЭС. Данное хранилище вполне может стать источником «исходного сырья» для топлива CANDU.
• Внедрение DUPIC-технологии – достойный вариант стратегии по обращению с ОЯТ, которая в Украине имеет отложенное решение (не определена).
• При технологии DUPIC неизбежно будут образовываться высокоактивные РАО. Наличие хранилищ для РАО непосредственно рядом с предприятием (т.е. в зоне отчуждения, на площадке ЧАЭС) избавляет государство от сложной логистики перевозки РАО по стране.
• Условно свежее топливо CANDU, полученное по DUPIC-технологии, также является источником ионизирующего излучения. Поэтому целесообразно размещать энергоблоки рядом с заводом по изготовлению и естественно дальше от населения (которое, как уже упоминалось, в зоне отчуждения отсутствует).
• Использование технологии DUPIC может уменьшить на 70% количество радиоактивных отходов от работы легководных реакторов и снизит потребность в уране на 30%.
• ГСП Чернобыльская АЭС является оператором отдельным от НАЭК «Энергоатом» и может стать опытным плацдармом для привлечения частного капитала (инвестиций) в атомную отрасль.
• Это будут реальные шаги по развитию депрессивного региона и возврата в народное хозяйство зоны отчуждения.
• Создание такого комплекса объектов на базе ЧАЭС в зоне отчуждения позволит диверсифицировать атомную отрасль Украины и будет действенным шагом на пути к энергетической независимости страны.
Теперь давайте вернемся в вопросу выбора типа АЭС, которая могла бы быть построена на площадке ЧАЭС.
Парк тяжеловодных реакторов, позволяющих использовать в качестве топлива природный (не обогащенный уран), на сегодняшний день насчитывает 47 реакторов в семи странах мира. Это порядка 10% от общего числа энергетических реакторов. География и степень развития стран, использующих CANDU, так же широки. Естественно, создание и эксплуатация АЭС с данным типом реактора на территории Украины вполне осуществимы. При этом существует немало факторов, способных перевесить «экономическую нецелесообразность» применения данной технологии.
Во-первых, возможность использования природного урана (то есть отсутствие необходимости его обогащения изотопом урана 235) создает вполне реалистические предпосылки для создания по-настоящему национального топлива. И что немаловажно, без претензий к Украине в части нераспространения ядерного оружия. Уже существует положительный опыт, когда строительство первых энергоблоков может быть успешно дополнено широкой передачей технологий и строительством заводов по производству топлива. За примером далеко ходить не надо: наш западный сосед Румыния давно эксплуатирует два тяжеловодных реактора и освоил производство топлива для них. Урановая руда из шахт Бихора и Бистрицы транспортируется на завод Фелдиоара, где получают диоксид урана. Он отправляется на завод в Питештах, где производится ядерное топливо для реакторов АЭС Чернаводэ. Также функционирует промежуточное хранилище ОЯТ. В ближайших планах Румынии завершить строительство еще двух блоков с данным типом реакторов.
Во-вторых, технология DUPIC открывает новую перспективу для тяжеловодных реакторов. Она не предполагает химического разделения тяжелых металлов, в первую очередь плутония, благодаря чему является приемлемой с точки зрения нераспространения ядерного оружия. Для изготовления ТВС для CANDU требуется механическая обработка ОЯТ легководных реакторов, что будет обходиться намного дешевле, чем переработка ОЯТ. Другими словами отработавшее ядерное топливо легководных реакторов содержит достаточное количество делящихся изотопов урана и плутония и может служить исходным сырьем для изготовления ТВС CANDU. В Южной Корее пришли к выводу, что этот процесс способен конкурировать с другими видами топливных циклов, однако открытым остается вопрос внедрения технологии. Стоит добавить, что использование данной технологии может уменьшить на 70% количество радиоактивных отходов от работы легководных реакторов и снизит потребность в уране на 30%.
В-третьих, если вышеперечисленные факторы в пользу CANDU рассмотреть через призму использования потенциала площадки Чернобыльской АЭС, то они могут только многократно усилиться. Размещение энергоблоков с реакторами типа CANDU и мощностей по сборке ТВС можно рассматривать как первый этап (среднесрочная перспектива). Внедрение DUPIC-технологии – как второй этап (долгосрочный). Их комплексная реализация имеет значительные преимущества, часть из которых уже описана выше.
Конечно, существуют и другие преимущества, и будут некоторые недостатки рассматриваемого варианта, комплексный анализ которых необходимо будет выполнить. Данные технико-экономические обоснования могут быть проведены в рамках пересмотра стратегии развития атомной энергетики, которую необходимо разработать в виду возникновения новых угроз и новых предложений. Хочется подчеркнуть, что атомный комплекс Украины только выиграет, если в национальных стратегиях развития будет рассматриваться площадка Чернобыльской АЭС для решения насущных проблем.
 
Михаил Полынский
Фото О.Никитина с 1-го блока БАЭС

См. также:
Внедрение СЭнМ — создание конкурентного преимущества
 







О проекте Размещение рекламы на портале Баннеры и логотипы "Energyland.info"
Яндекс цитирования         Яндекс.Метрика